阴/非离子表面活性剂强化微米Cu/Fe对水及土壤泥浆中有机氯农药的降解

选择氯丹、硫丹和灭蚁灵为目标污染物,以实际污染场地土壤为对象,研究了表面活性剂强化微米Cu/Fe双金属对水和土壤泥浆中有机氯农药的降解效果。结果表明,非离子表面活性剂Triton X-100(TX-100)强化效果优于阴离子的十二烷基磺酸钠(SDS)。TX-100强化微米Cu/Fe体系能实现水中有机氯农药的快速高效降解,最佳TX-100浓度为0.1 mmol·L-1。处理12 h后,γ-氯丹、硫丹和α-氯丹的降解率接近100%,灭蚁灵的降解率达到85.2%。对于土壤泥浆体系,偏酸性p H值对微米Cu/Fe的还原活性有重要作用。加入TX-100显著促进了微米Cu/Fe双金属对土壤中有机氯农药的还原降解(P0.05)。Cu负载量的提高增强了污染物的降解去除效果。当m(土)∶V(水)为1∶5、土中Fe投加量w为10%、Cu负载量为5.0%、TX-100浓度为5.0 mmol·L-1、p H值为4~5时,处理72 h后,γ-氯丹、硫丹、α-氯丹和灭蚁灵的降解率分别为83.5%、68.1%、86.8%和70.1%。TX-100强化微米Cu/Fe双金属还原降解是一种有效的有机氯农药污染土壤修复技术。     

乳化微米Fe/Cu降解有机氯农药污染土壤过程中微生物群落变化特征

利用磷脂脂肪酸(phospholipids fattyacids,PLFAs)法,以杭州某农药厂六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)污染土壤为例,研究了空白(对照组)、还原铁粉、微米Fe/Cu和微米Fe/Cu+5 mmol·L~(-1)TX-100这4种处理对土壤中微生物群落结构的影响。结果表明:在105 d的研究时间内,微米Fe/Cu+TX-100组细菌生物量显著降低,可能的原因是TX-100具有一定的毒性,破坏了细胞膜的功能和结构;各组真菌/细菌生物量之比均呈上升趋势,微米Fe/Cu+TX-100组比值最大;表面活性剂TX-100对革兰阴性菌有抑制作用,还原铁粉组革兰阴性菌略有增加,微米Fe/Cu组革兰阳性菌与革兰阴性菌显著增加。还原铁粉组革兰阳性菌/革兰阴性菌比值较小,说明还原铁粉的加入改善了土壤的营养状况,而其他几组营养胁迫较强。还原铁粉和微米Fe/Cu+TX-100这2种修复方式对土壤通气有明显促进作用。各处理组微生物总生物量高于对照组,表明处理过程有助于恢复污染土壤的生态功能。通过对不同处理组PLFAs进行主成分分析,发现微米Fe/Cu与微米Fe/Cu+TX-100处理组后期原生动物明显增加。     

云南曲靖地区铜的暴露与肺癌相关性研究

我国云南省曲靖的宣威和富源等地是全世界肺癌高发区,为了研究环境介质中铜(Cu)等重金属的暴露与体内分布特征,探讨Cu与肺癌的相关性,在当地开展肺癌环境流行病学调查,采集宣威和富源高发区人群饮食、饮水以及人体血浆和肺组织样品,微波消解ICP-MS法测定样品中Cu等元素.结果显示,当地居民使用燃料类型是影响肺癌高发的重要因素.高发区人群Cu的日摄入总量低于我国推荐的每日膳食中营养素供给量(RDA).肺癌组血液中Cu含量显著高于对照组,肺癌组织中Cu含量显著高于癌旁组织和正常组织,且肺癌患者的血浆和肺组织中Cu/Zn比值均升高.Pearson相关性分析结果表明,Cu和Ni、Cu和Pb呈显著正相关,提示在致癌作用上具有协同效应;Cu和Fe、Cu和Zn呈显著负相关,提示具有抑制或拮抗作用.多因素Logistic回归结果表明,Cu是肺癌发生的重要影响因素,人体中Cu含量和Cu/Zn比值可为肺癌的早期预防和诊断提供科学依据.     

安徽宿州地区石灰岩-土壤元素迁移及质量评价

通过野外采样及室内分析测试,对宿州石灰岩土壤质量状况、成土作用过程中元素迁移规律及影响因素进行研究.结果表明,宿州地区石灰岩土壤P、Sr较缺乏,K、Ca、Fe、Mn和Cu含量丰富,S、Zn含量适中;在岩石-土壤作用过程中,Ca、Cu和Sr元素亏损,其他元素全部富集;主成分分析提取4个主成分,解释累计总方差77.03%,其中元素Si、Zr、Ca、Ti、Al、K、Mn主要受控于自身化学行为(PC1);Rb、Fe、V、Th、Cr主要受区域环境影响(PC2);PC3和PC4分别对元素Pb、Sr、As和Cu、Zn有较高的贡献,暗示此两种因素为后期人类活动.     

宝山堇菜多金属吸收特征和耐性策略

宝山堇菜Viola baoshanensis Shu,Liu et Lan是一种Cd超富集植物,但它对不同重金属的吸收和转运能力有待进一步研究。从湖南桂阳宝山多金属矿区中筛选4个宝山堇菜优势分布的小生境,分析这些生境中宝山堇菜及其根区土壤的重金属质量分数。化学分析结果显示,宝山堇菜优势分布土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为471、15 044、8 273、1 776、4 702和69 054。宝山堇菜地上部Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数(mg/kg)分别为387、1 077、1 037、99、379和1 812,其中Cd、Pb超过超富集植物标准,Zn、Cu的平均质量分数大约是Zn、Cu超富集植物标准的10%,Mn的平均质量分数低于Mn超富集植物标准的5%,Fe的平均质量分数高于1 000 mg/kg。上述结果表明,宝山堇菜可以超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn。此外,宝山堇菜对不同重金属差别化吸收模式可能也代表了超富集植物适应重金属复合污染土壤的一种策略。     

宝山堇菜多金属吸收特征和耐性策略

宝山堇菜Viola baoshanensis Shu,Liu et Lan是一种Cd超富集植物,但它对不同重金属的吸收和转运能力有待进一步研究。从湖南桂阳宝山多金属矿区中筛选4个宝山堇菜优势分布的小生境,分析这些生境中宝山堇菜及其根区土壤的重金属质量分数。化学分析结果显示,宝山堇菜优势分布土壤中Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数（mg/kg）分别为471、15 044、8 273、1 776、4 702和69 054。宝山堇菜地上部Cd、Pb、Zn、Cu、Mn和Fe的平均质量分数（mg/kg）分别为387、1 077、1 037、99、379和1 812,其中Cd、Pb超过超富集植物标准,Zn、Cu的平均质量分数大约是Zn、Cu超富集植物标准的10%,Mn的平均质量分数低于Mn超富集植物标准的5%,Fe的平均质量分数高于1 000 mg/kg。上述结果表明,宝山堇菜可以超富集Cd和Pb,富集Zn、Cu和Fe以及低积累Mn。此外,宝山堇菜对不同重金属差别化吸收模式可能也代表了超富集植物适应重金属复合污染土壤的一种策略。     

三峡库区主要粮食作物和土壤中重金属的相关性及富积特征分析

采用野外采样和室内分析,试验结果表明三峡库区土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Cr的变异系数小于50%,重金属的含量比较稳定。稻谷（Oryza sativa）中Cu、Zn、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr,玉米（Zea mays）中Pb、Cd、Fe、Mn、Cr和小麦（Triticum aestivum）中Cu、Pb、Cd、Fe、Mn、Cr的变异系数大于50%。土壤、稻谷、玉米、小麦中大部分重金属呈偏态分布。土壤中重金属间均为正相关,且极显著正相关性明显。稻谷、玉米、小麦中重金属间有正相关,也有负相关,但正相关明显多于负相关;稻谷、玉米、小麦中Mn同其它重金属间均有显著正相关性,协同作用明显。稻谷、玉米、小麦中Pb、Cd、Cr的样本超标率较大,污染明显,并且稻谷中Cd与土壤中Cd有直线关系。     

桃叶标样(82-301)的X射线荧光光谱分析

本文介绍了一种角X射线荧光光谱仪测定植物样品中金属元素的方法。用纤维素粉稀释水系沉淀物标样(GSD)制备工作曲线,利用峰背比法校正基体效应,成功地测定了桃叶标样(82—301)及日本胡椒叶标样(NIES Nol)中Sr、Rb、Cu、Zn、Fe、Mn等六元素,所得结果与鉴定值符合良好。同时为了检验该法对粮食样品的测量效果,文中也列出了对玉米粉中上述元素的测量结果。     

Cu在扇贝组织中的蓄积及其对酶活性的影响

采用暴露实验方法，研究了不同浓度的Cu（Cu^2＋）对栉孔扇贝（Chlamys farreri）鳃、肌肉、内脏团组织中Cu蓄积量及过氧化氢酶（CAT）活性的影响．结果表明：随水体中Cu浓度的升高，扇贝各组织中Cu蓄积量明显上升，Cu蓄积量顺序为：内脏〉鳃〉肌肉．Cu浓度对栉孔扇贝各组织中过氧化氢酶（CAT）活性均有明显影响，各组织中酶活性均随Cu浓度升高表现为抑制-诱导-抑制的规律．这表明，栉孔扇贝各组织中CAT酶对水体中Cu污染反映敏感，存在计量-效应关系，对海洋Cu早期污染具有指示作用．图2表1参19     

板蓝根水煎液中13种金属元素形态分析

利用电感耦合等离子体-质谱仪（ICP-MS）测定板蓝根原药材和水煎液中13种元素的含量。形态研究采用高速离心和滤膜分离水煎液中的溶解态和颗粒态,元素的溶解态再用树脂XAD-4、树脂D001、树脂D301和树脂D751分别区分非极性吸附态、阳离子交换态、阴离子交换态和螯合吸附态。结果表明,板蓝根药材含有微量Cu、Pb和Cd等重金属,同时含有丰富的Mg、Ca、Fe、Al等大量元素,其中Ca含量最高,为2739 mg·kg-1;Zn、Mg、Ca、Mn、Al和Fe的浸出率较高,在42.9%到81.9%之间;Pb和Cu的浸出率最低,只有10%左右。Zn、Mg、Ca、Mn和Pb元素颗粒态比例在0%到9.3%之间,其他元素颗粒态比例在14.3%到85.7%之间。在溶解态当中,所有元素都具有阴离子交换态;Cu、Sn、Cr和Al没有或者很少有阳离子交换态,其余元素的阳离子交换态在32.4%到98.3之间;Al、Fe、Cu、Cr和Sn没有或者很少螯合吸附态,其余元素在54.9%到98.4%之间;Zn、Cu、Sn、Cd和Pb有非极性吸附态,其余元素没有。     

2种茶树对铜胁迫的响应及其组织铜化学形态变化的比较研究

为了分析不同茶树对Cu胁迫的生理响应及其组织中不同化学形态Cu的累积特性,本研究采用水培法,探讨铁观音、肉桂2种茶树在不同浓度Cu胁迫下,茶树根系活力、叶绿素含量、茶树组织Cu含量及不同化学形态Cu含量的变化,以期为重金属对茶树毒害机理和茶树对重金属的自我防御研究提供理论依据。结果表明,随着Cu胁迫浓度的增加,茶树根系活力及叶片叶绿素含量呈现下降趋势,而与对照相比,铁观音下降的幅度远高于肉桂。不同茶树品种在相同浓度Cu胁迫下,其根、茎、叶组织的Cu含量差异不显著,而不同组织中则表现为根叶茎。不同化学形态Cu含量分析结果表明,随着Cu胁迫浓度的升高,2种茶树根部可交换态Cu、碳酸盐结合态Cu、有机结合态Cu含量百分比呈现下降趋势,而铁锰氧化态Cu和残留态Cu呈现上升趋势;茎部可交换态Cu、有机结合态Cu含量百分比呈现下降趋势,碳酸盐结合态Cu、铁锰氧化态Cu和残留态Cu呈现上升趋势;叶部可交换态Cu、碳酸盐结合态Cu、有机结合态Cu含量、铁锰氧化态Cu含量的百分比均呈现上升趋势,而残留态Cu呈现下降趋势。进一步分析发现,Cu胁迫下,铁观音茶树根、叶部主要以采取提高有机结合态Cu的形式来降低Cu离子毒害,而肉桂则以提高铁锰氧化态Cu形式降低Cu离子毒害,叶部则以提高铁锰氧化态Cu和残留态Cu的形式降低Cu离子毒害。可见,不同的茶树在Cu胁迫下所表现解毒模式存在着一定的差异。     

水封条件下黄铁矿尾矿中铊等金属的释放迁移行为

暴露于氧化环境的废矿尾矿等含硫化物的固体废弃物,在风化作用下产生的酸性矿山废水是导致矿山周边生态环境污染的主要原因。目前国内外研究工作主要集中在富氧环境下尾矿的重金属释放迁移行为,较少有研究关注到缺氧环境下含硫化物尾矿的环境行为及潜在的金属污染风险。设计了黄铁矿尾矿的水封淋滤装置,研究缺氧状态下不同深度淋滤液电导率、溶解氧、氧化还原电位、p H的变化规律以及铊(Tl)等金属的释放能力。结果表明:水封处理方法能使体系处于缺氧环境,并抑制了黄铁矿尾矿氧化产生酸性排放,维持体系处于中性的还原状态;水封条件下不同金属的释放迁移行为出现两种相反的趋势,即尾矿中Tl、Pb、Cr、Al、Fe等金属的迁移活性被有效抑制,其释放量随溶解氧降低而减少;而Mn、As、Ni、Cu、Rb、Sr等金属的迁移活性随溶解氧的降低而增强,其中Mn、As等变价金属的迁移活性与释放浓度增加更明显;重金属Ni、Cu、Rb、Sr等非变价金属因铁锰氧化物的还原被大量释放到水环境中。综上,利用水封法处置尾矿能有效控制含硫化物的尾矿氧化产酸,抑制部分金属的释放,但不能抑制变价金属及以氧化物形式存在的金属的释放。     

典型工业城市大气降尘中重金属分布特征及其来源解析---以济南市为例

污染源解析是城市大气环境精准防治的重要基础。为探究典型工业城市大气降尘中重金属污染分布特征和污染源解析,本研究在济南市域内采集了35个大气降尘样品,分析了样品中重金属浓度及其空间分布特征,采用正定矩阵因子分析模型(Positive Matrix Factorization,PMF)解析降尘中重金属来源。研究结果表明,降尘中Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As和Pb浓度平均值分别为501.4、29884.6、8.2、24.8、44.3、153.9、12.5、40.1 mg·kg^-1,其中Zn、Cu和Pb的地累积指数(Geoaccumulation Index,I_geo)分别为1.17、1.06和1.01,属于中度污染;钢铁冶炼较为发达的钢城区降尘中Mn、Fe、Co、Cu和As浓度显著高于其他区县,其浓度平均值分别为1172.4、73577.3、17.0、139.7、32.3 mg·kg^-1,而Zn和Pb在历下区、槐荫区等人口密集区域最高浓度可达351.5 mg·kg^-1和114.0 mg·kg^-1;PMF分析结果表明,济南市降尘重金属主要存在4个贡献源,分别为土壤源、工业源、交通源和混合源,贡献率分别为46.8%、26.6%、15.2%和11.4%。其中,重金属Co、Cu、Fe主要来自土壤源,Mn主要来自于土壤源和工业源的贡献,Ni主要来自于土壤源和混合源,交通源对降尘中Pb和Zn的贡献率较高,As则主要来自于工业源。本研究结果可为济南市大气环境精准防控政策的制定提供理论依据。     

芜湖市区土壤重金属污染评价及来源分析

对芜湖市区153个土壤样品中9种重金属的含量进行测定和评价,利用多元地统计方法进行污染来源分析。结果表明：芜湖市区土壤Zn、Fe、Mn、Cu、Pb、Co、Cd、Ni、Cr的平均含量分别为96.8、30600.1、466.1、35.0、29.1、16.7、1.2、26.3、78.3mg/kg;除Fe、Mn、Ni外,其他元素均高于相应土壤背景值,Zn、Cu、Pb、Co、Cd、Cr分别是背景值的1.26、1.09、1.17、1.20、6.11、1.29倍,说明这些元素出现了一定程度的积累。单因子评价结果表明Cd污染最为严重,Zn、Cu、Pb、Co和Cr为轻度污染,Fe、Mn和Ni没有污染。综合相关性、聚类及主成分分析可知,Fe和Mn为＂自然源因子＂,不同功能区分布主要受成土母质控制;Zn、Cu、Pb和Cd为＂交通及工业活动因子＂,Cu、Cd高值区均分布在开发区,Zn和Pb的高值区分布在镜湖区;Ni、Co和Cr为＂农业活动因子＂,其空间变异受成土母质及农业活动等因素影响。     

土壤中重金属[S,S]-乙二胺二琥珀酸浸提及其对重金属形态分布的影响

采用螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸([S,S]-EDDS)对废弃矿区附近的农田土壤进行浸提,分析浸提前后残留土壤样品中重金属的形态.结果表明,[S,S]-EDDS对重金属元素的提取率在不同土壤之间有较大差异,对Cu的浸提率为13.4%-13.8%,对Pb的浸提率为2.28%-16.3%,对Zn的浸提率为2.73%-11.3%.[S,S]-EDDS在提取重金属的同时也造成了Fe和Mn的明显溶出,其中Fe的溶出率为0.090%-0.291%,Mn的溶出率为2.53%-6.31%,均远高于对照组.[S,S]-EDDS浸提后酸溶/可交换态金属含量的变化倚赖于金属种类,对于Cu和Zn,经[S,S]-EDDS浸提之后,其酸溶/可交换态含量远低于对照组;但对于Pb,经[S,S]-EDDS浸提之后,酸溶/可交换态含量略高于对照组.[S,S]-EDDS对Cu和Zn四种形态均有浸提作用,且对残渣态的影响小于其它形态.[S,S]-EDDS浸提导致土样中Cu和Zn残渣态比例上升,其它形态比例的变化则依赖于金属的种类以及土壤性质.     

长期定位施肥对土壤微量元素含量的影响

在25年长期定位试验研究基础上,分析了无肥、N、NP、NPK、N 有机肥和N 秸秆6个不同施肥处理的0～20cm土壤微量元素B、Fe、Mn、Cu和Zn的质量分数变化。结果表明:不同施肥处理的土壤有效B和有效Zn均为增加,分别是试验基础数值的2.9倍～4.7倍和1.0倍～4.7倍。N 有机肥处理质量分数最高,无肥处理最低。有效Fe、Mn、Cu的质量分数除N 有机肥处理的Fe和Cu增加了0.95mg·kg-1和0.43mg·kg-1以外,都呈现出下降的趋势。各处理的土壤全量Fe呈减少趋势,全量Mn、Cu和Zn除无肥处理和Cu除单施N肥处理稍有减少以外,都呈现增加的趋势。全量Cu和Zn以N 有机肥处理质量分数最高,N 秸秆和施用P肥处理次之。施用以垃圾、畜禽废弃物为原料的有机肥以及施用P肥等可以增加土壤微量元素,施肥是影响土壤微量元素质量分数变化的重要因素。     

贵州喀斯特山区植物营养元素含量特征

贵州喀斯特山区是我国乃至世界喀斯特分布面积最大的片区之一,由于其生态系统的脆弱性,加之人类活动的干扰,使得该区的植被退化较为严重。文章选择该区的12种主要植物作为研究对象,对其营养元素进行了研究。结果表明:>1000μg·g-1的元素有N、P、K、Ca、Mg、S,100～1000μg·g-1的元素有Fe、Mn、Al,10～100μg·g-1的元素有Zn、Sr,<10μg·g-1的元素为Cu、Mo,其中Mo含量最低,仅为0.17μg·g-1。这些元素中,Ca、P、K元素高于所报道的陆生植物的含量范围。元素含量特点是Ca>K>Mg型。N、P、K、Mg元素的频数分布为正态分布,Ca、Al、Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、S元素为对数正态分布。变异系数大于100%的元素有Al、Fe、Mn、Sr,变异系数小于60%的元素有N、P、K、Ca、Mg、S、Cu,其中Ca的变异系数最小,仅为11.8%。不同生境下相同植物的营养元素含量有较大的差异,石灰土上植物的N、P、K、Ca、Mg、Al、Cu、Mo元素含量要高于黄壤上植物的。元素间的相关分析表明:P和K、P和Cu、Al和Fe、Al和Zn、Fe和Zn元素具有显著相关关系;N和P、P和Mg、K和Al、K和Cu、Ca和Sr、S和Mo元素具有一般相关关系。     

晋江感潮河段沉积物重金属的赋存形态与生物有效性

用稀硝酸单级提取法和BCR连续提取法对晋江感潮河段沉积物中重金属生物有效性进行研究.单级提取法表明,Cu、Pb、Cr、Zn、Cd、Sb、V、Ni、Co、Fe和Mn的酸提相含量在中游河段普遍较高.除V和Fe外,表层和柱状沉积物中其他9种重金属的生物有效性均相对较高.除在个别深度外,L43柱状沉积物中多数重金属元素生物有效性变化较平稳.采用改进的BCR四步连续提取法对表层沉积物中11种重金属进行形态分析,结果表明,Mn、Ni、Pb、Cu、Cd和Cr都具有较高的生物有效性;Zn在下游河段主要分布在残渣态中,但在中上游河段弱酸溶态含量的比例普遍较高;Sb在河段下游地区非残渣态含量要明显高于中上游地区.次生相与原生相分布比值法评价结果表明,除V和Fe处于无污染水平,其他9种重金属在不同的采样点均有不同程度的污染.     

成都市城乡结合部大气水中重金属污染特征

通过对成都市城乡结合部的大气水进行定点周期性采集和监测,并采用火焰原子吸收光谱法和原子荧光光度法测定样品中表征大气水样受污染程度的重金属含量,包括Cu、Pb、Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、As、Cr等9种重金属元素。分析结果表明,成都市城乡结合部大气水中主要污染重金属元素为Cu、Zn、As、Hg、Fe,其中Hg、As含量在秋冬季以及阴雨雾霾的特殊天气条件下尤其高,东郊监测最高As浓度为12.86mg/L,西郊监测Hg浓度高达17.55mg/L。从区域污染程度上说,西郊大气水重金属污染较为严重,东郊较之稍轻。     

规模化养殖场鸡粪营养物质和污染元素的组成特点

营养物质和有害元素的状况直接影响畜禽粪的利用价值.从浙江省代表性规模化养殖场收集19个鸡粪样,分析其营养物质、污染元素含量及P、Cu、Zn的化学形态.结果表明,鸡粪中含有较为丰富的粗蛋白和矿物质,但同时也含有较高量的Cu、Zn及可溶性盐分.鸡粪中P、Cu和Zn主要以可提取态存在,有较高的生物有效性和移动性.鸡粪中微量元素和重金属含量明显高于饲料,并受饲料中相应元素含量的影响;鸡粪与饲料之间的Ca、Mg、P、K、As、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb和Zn含量显著相关,饲料质量是影响鸡粪重金属元素含量的主要因素.